Шаг к искусственному делению клеток — с помощью выдувания пузырей

Исследователи из Института нанонауки Кавли Делфтского технического университета (TU Delft) нашли эффективный способ производства липосом — крошечных пузырьков, используемых для доставки лекарств и являющихся ключевыми для создания искусственных клеток. Учёные опубликовали свои выводы в онлайн-версии журнала Nature Communications 22 января.

Деление клетки

Одна из главных задач в науках о жизни сегодня — сборка искусственной клетки из отдельных компонентов. Первым шагом к её созданию является способность производить липосомы. Эти структуры, похожие на пузырьки с липидной стенкой и заполненные водой, очень напоминают пустые «настоящие» клетки.

Лаборатория на чипе

Исследователи TU Delft разработали высокоэффективный метод производства липосом. Они используют микрофлюидную технологию «лаборатория на чипе», создавая структуры с помощью микроскопических потоков жидкости — процесс, похожий на выдувание мыльных пузырей. «Существующие методы были слишком медленными и, что важнее, недостаточно чистыми», — говорит постдокторант Сиддхарт Дешпанде.

1-октанол

Новый метод «выдувания пузырей» использует в качестве растворителя спирт 1-октанол. Ранее применяемые техники оставляли в липосомах маслянистый остаток растворителя. 1-октанол же быстро и самопроизвольно перемещается к одной стороне новообразованного липосома, где формирует каплю, которая отделяется от основной структуры в течение нескольких минут.

«В результате остаются чистые липосомы размером с биологическую клетку (5–20 микрометров) и с липидной стенкой, очень похожей на стенку «настоящей» клетки, например, бактерии», — объясняет Дешпанде.

Белки

Новый метод назвали октанол-ассистированной сборкой липосом (OLA). «OLA предлагает гибкую платформу для создания искусственных клеток будущего. Наша следующая цель — заставить их делиться, добавляя специальные белки, такие как FtsZ и ZipA, которые образуют кольца вокруг «экватора» липосома», — говорит руководитель группы Сеес Деккер.

Если эксперименты увенчаются успехом, можно будет создать «мыльные пузыри», способные производить автономные дочерние пузыри, что даст уникальное представление о механизмах деления бактериальных клеток.